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响应面优化山葵酸奶发酵工艺研究(一)

来源:时间:2025-04-22 02:29:28

山葵是面优十字花科多年生宿根性喜陰草本植物,皮綠色,化山髓部偏白,葵酸肉質堅硬,酵工究磨碎後具有揮發性芒香辣味。艺研山葵含有豐富的面优氨基酸、維生素和人體所需的化山多種微量元素,其組織內存在芥子苷,葵酸在水解酶的酵工究作用下發生酶促水解,釋放出極易揮發的艺研異硫氰酸酯,該物質具有殺菌抗癌、面优抗骨質疏鬆、化山抗肥胖、葵酸抗氧化、酵工究抗病毒、艺研增強免疫力等多種保健作用。由於其經濟價值高,近年來,被我國作為出口創匯蔬菜,在高山地區發展迅速,種植麵積不斷擴大。

酸奶是牛乳通過乳酸菌發酵製成的特殊風味的乳製品,具有很高的營養價值。發酵後的酸奶,各種營養素的利用率得以提高,並能改善某些人的乳糖不耐受症,提高產品的保藏性和賦予良好的風味。此外乳酸菌及其分解產物還能產生特殊的保健功效,其中的活性乳酸菌和有機酸也可有效地抑製腸道中有害微生物的繁殖,從而調節腸道微生態平衡,具有很好的保健功能。

本試驗采用山葵汁液與純牛奶混合發酵,進行山葵保健酸奶的工藝研究。由於山葵營養豐富且風味獨特,並且以其純天然植物成分作為主要原料,適合追求天然風味以及中老年人群食用。本研究使山葵和酸奶的開發找到很好的契合點,以山葵為原料,利用其中的特殊成分,研製出一種集山葵和酸奶的保健功能於一體且具有特殊辛香風味的新型酸奶,為山葵的開發提供新的思路,也可開辟乳品業的新市場。

一、材料與方法

1、試驗材料

新鮮山葵葉柄,廣元市璽府農業開發有限公司;牛奶,市售伊利巴氏殺菌奶;低脂果膠、白砂糖,市售;酸奶發酵劑,保加利亞乳杆菌、嗜熱鏈球菌,市售。

2、主要儀器

LDZX-75KB立式壓力蒸汽滅菌器,上海滬粵明科學儀器有限公司lLYD500W—T型均質機,上海嵐譽智能化科技有限公司;DHP一9082恒溫培養箱,天津市順諾儀器科技有限公司;TP302N電子天平,上海菁海儀器有限公司;Z1509243l優普係列超純水器,四川優普超純科技有限公司;KDN-102C定氮儀,上海纖檢儀器有限公司;ZS46-350蘇泊爾榨汁機,浙江蘇泊爾股份有限公司。

3、試驗方法

(1)工藝流程

參照趙延勝等對酸奶加工工藝研究,結合所研發產品特性,作出一定的改進,製定山葵酸奶加工工藝如下:

(2)操作要點

新鮮山葵液:用4℃以下的冰水洗刷除去新鮮山葵葉柄中的泥沙、雜物及新鮮植物體中發黑的部分,浸入含二氧化氯(消毒劑量:30mg/L)的冰水中消毒10min,用無菌水衝洗幹淨,減少染菌的可能性。然後將100g新鮮山葵葉加入50mL純淨水放入榨汁機中在10℃下進行榨汁,用8層經過120℃滅菌35min的紗布過濾除去葉柄渣取汁,經過超聲波殺菌後迅速放在2℃冷藏備用。新鮮山葵液的加工處理過程中的用具均需要經過殺菌處理且操作在無菌室內進行。新鮮山葵液的添加:使用榨取的新鮮山葵液按溶劑總量的百分比進行添加,例如,在100mL牛奶添加l%的新鮮山葵液,即為在100mL牛奶中加lmL榨取的新鮮山葵液。

菌種活化:將lg酸奶發酵劑加入500mL純牛奶中,混勻後,置於在42℃恒溫培養箱中發酵5h,貯存於6℃冰箱冷藏,製得黏稠的原味酸奶,作為實驗用發酵劑。

配料均質:將白砂糖、果膠按試驗設計比例加入到已預熱至80℃~85℃牛奶中,快速攪拌使果膠溶解,並利用均質機在20MPa下均質10min。

殺菌冷卻:在95℃下殺菌5min後,需將滅菌奶冷卻至40℃~45℃,並按比例加入新鮮山葵液混合均勻。在添加山葵液時,溫度過高會使山葵水解酶失活,導致無法生成異硫氰酸酯,並加快已生成異硫氰酸酯的揮發。

接種發酵:按試驗設計比例接種活化後菌種,置於42℃恒溫培養箱中發酵,發酵4h後,每隔lOmin檢測一次酸度,直到酸度達到75T時終止發酵。

冷卻後熟:發酵完成後,將酸奶迅速冷卻至10℃以下,並置於4℃下冷藏24h,產品風味進一步形成,得到山葵酸奶成品。

(3)單因素試驗設計

①新鮮山葵液添加量:在發酵劑接種量3.0%、果膠添加量0.2%、白砂糖添加量7.0%的條件下,考察新鮮山葵液添加量(6.0%、8.0%、10.0%、12.O%、14.0%)對酸奶感官評分的影響。

②果膠添加量:在發酵劑接種量為3.0%、新鮮山葵液添加量12.O%、白砂糖添加量7.0%的條件下,考察果膠添加量(0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%)對酸奶感官評分的影響。

③白砂糖添加量:在發酵劑接種量為3.0%、果膠添加量0.2%、新鮮山葵液添加量12.0%的條件下,考察白砂糖添加量(5.0%、6.0%、7.0%、8.0%、9.0%)對酸奶感官評分的影響。

④發酵劑接種量:在果膠添加量0.2%、白砂糖添加量7.0%、新鮮山葵液添加量為12.0%的條件下,考察發酵劑接種量(1.0%、2.0%、3.O%、4.0%、5.O%)對酸奶感官評分的影響。

(4)響應麵試驗設計

在單因素試驗研究結果的基礎上,確定試驗因素,采用DsignExpert8.0.6軟件,根據BoxBehnken設計原理,選擇新鮮山葵液添加量(A)、果膠添加量(B)、白砂糖添加量(C)、發酵劑接種量(D)4個因素為自變量,每個自變量的高低水平分別以-1,0,1進行編碼,其中0水平為單因素試驗得出的最佳水平。以山葵酸奶的感官評分為響應值進行響應麵優化試驗,確定山葵酸奶製備的最佳工藝。具體響應麵試驗因素與水平見表1。


(5)指標測定

①理化指標檢測酸

度檢測:采用滴定法測定山葵酸奶的酸度,參考GB5000.239-2016((食品酸度的測定》。蛋白質檢測:采用凱氏定氮的方法測定產品蛋白質,參考GB5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》。脂肪檢測:采用巴布科克氏測定山葵酸奶中脂肪,參考GB5009.6-2016((食品中脂肪的測定》。非脂乳固體的測定:參考GB5413.39-2010((乳和乳製品中非脂乳固體的測定》。

②微生物指標檢測

按照GB4789-2016《食品微生物學檢驗》測定酸奶中大腸菌群、致病菌數和乳酸菌數。

③感官評定

根據GB19302-2010《發酵乳》感官要求進行感官評價。由20名專業人員組成感官評定小組,參照表2的評定標準,分別對山葵酸奶的組織狀態(30分)、滋味(35分)、風味(20分)和乳清析出(15分)進行評分,取其平均值作為山葵酸奶感官評定最後得分。

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